[發明專利]分柵式閃存器件及其制備方法、電子設備

在審

• 申請號: 202010898822.1
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN114121964A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 梁志彬;金炎;王德進;張松;李小紅;劉群
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L27/11517
• 分類號: H01L27/11517;H01L27/11521
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 姚姝婭

本發明涉及一種分柵式閃存器件及其制備方法、電子設備，包括獲取依次形成有柵介質層薄膜、浮柵多晶硅薄膜的襯底；在浮柵多晶硅薄膜上形成硬掩膜層薄膜；刻蝕硬掩膜層薄膜，在浮柵預設區域形成不少于2個開口，開口露出部分浮柵多晶硅薄膜；進行熱氧化工藝，在浮柵預設區域的浮柵多晶硅薄膜中形成場氧層，場氧層的底部與浮柵多晶硅薄膜的底部之間的距離不小于預設距離；進行刻蝕工藝，去除襯底上的硬掩膜層薄膜，以及浮柵預設區域之外的柵介質層薄膜、浮柵多晶硅薄膜，獲取由剩余柵介質層薄膜、剩余浮柵多晶硅薄膜構成的浮柵結構；在襯底上形成隧穿氧化層。在場氧層底部與浮柵多晶硅薄膜的底部之間的距離不變的情況下，獲得一個更好的擦除性能。

技術領域

本申請涉及半導體技術領域，特別是涉及一種分柵式閃存器件結構及其制備方法，還涉及一種電子設備。

背景技術

閃存為一種非易變性存儲器，其運作原理是通過改變晶體管或存儲單元的臨界電壓來控制門極通道的開關以達到存儲數據的目的，使存儲在存儲器中的數據不會因電源中斷而消失，而閃存為電可擦除且可編程的只讀存儲器的一種特殊結構。

閃存為分柵結構、堆疊柵結構或兩種結構的組合。分柵式閃存由于其特殊的結構，相比堆疊柵閃存在編程和擦除的時候都體現出其獨特的性能優勢，因此分柵式結構由于具有高的編程效率，字線的結構可以避免“過擦除”等優點，應用尤為廣泛。浮柵尖端的高度與尖銳度會影響浮柵在編程、擦寫時候耦合的電壓，從而影響閃存在編程、擦寫時的性能，增大場氧的厚度可以使浮柵尖端變得更尖銳，但是浮柵中心位置底部與場氧底部之間的距離很小，增大場氧的厚度可能會使浮柵氧化穿透，并且當浮柵厚度過小時，不利于分柵式閃存存儲器件寫入時電子的存儲，導致器件的性能變差。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題提供一種分柵式閃存器件及其制備方法，在不改變浮柵結構底部與場氧底部之間距離的同時，改善浮柵結構的尖端。

一種分柵式閃存器件的制備方法，包括：

獲取襯底，所述襯底上依次形成有柵介質層薄膜、浮柵多晶硅薄膜；

在所述浮柵多晶硅薄膜上形成硬掩膜層薄膜；

刻蝕所述硬掩膜層薄膜，在浮柵預設區域形成不少于2個開口，所述開口露出部分所述浮柵多晶硅薄膜；

進行熱氧化工藝，在所述浮柵預設區域的浮柵多晶硅薄膜中形成場氧層，所述場氧層的底部與所述浮柵多晶硅薄膜的低部之間的距離不小于預設距離；

進行刻蝕工藝，去除所述襯底上的硬掩膜層薄膜，以及所述浮柵預設區域之外的柵介質層薄膜、浮柵多晶硅薄膜，獲取由剩余柵介質層薄膜、剩余浮柵多晶硅薄膜構成的浮柵結構；

在所述襯底上形成隧穿氧化層薄膜。

在其中一個實施例中，所述開口在所述浮柵預設區域均勻分布。

在其中一個實施例中，所述開口在浮柵預設區域關于所述浮柵預設區域的中心線對稱分布。

在其中一個實施例中，所述方法還包括：

形成選擇柵結構，所述選擇柵結構位于所述浮柵結構一側的隧穿氧化層表面，并沿所述隧穿氧化層延伸到部分所述浮柵結構上。

在其中一個實施例中，所述刻蝕所述硬掩膜層薄膜，在浮柵預設區域形成不少于2個開口的步驟包括：

在所述硬掩膜層薄膜上形成第一光刻膠圖形，所述第一光刻膠圖形露出浮柵預設區域中預設開口區域的硬掩膜層薄膜；

刻蝕去除所述預設開口區域的硬掩膜層薄膜，在所述預設開口區域形成所述開口；

去除所述第一光刻膠圖形。

在其中一個實施例中，所述柵介質層薄膜包括氧化層薄膜、高k柵介質層薄膜。